RTOS（ENV）串口DMA接收GPS数据并解析

2024-06-03 00:36
文章标签 数据 解析 串口 接收 rtos dma gps env

本文主要是介绍RTOS（ENV）串口DMA接收GPS数据并解析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

RTOS（ENV）配置STM32串口DMA接收模式

环境：

  1. RTOS 4.0.3
  2. Keil5
  3. ENV
  4. STm32l475

ENV配置

  1. 使能串口：

alt text
2. 使能DMA，并设置接收缓冲区大小：

alt text

  1. 创建工程
scons --target=mdk

工程配置

1. 创建串口设备句柄

#define SAMPLE_UART_NAME "uart2" /* 串口设备名称 */
rt_device_t serial; /*句柄*/

2.使用消息队列方式

/* 串口接收消息结构*/
struct rx_msg
{rt_device_t dev;rt_size_t size;
};
/* 串口设备句柄 */
static rt_device_t serial;
/* 消息队列控制块 */
static struct rt_messagequeue rx_mq;

3.打开设备方式

/* 以 DMA 接收及轮询发送方式打开串口设备 */rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_DMA_RX);/* 设置接收回调函数 */rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);/* 发送字符串 */rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));

注意：

struct serial_configure config = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT; // 初始化配置
/* 控制串口设备。通过控制接口传入命令控制字，与控制参数 */
rt_device_control(serial, RT_DEVICE_CTRL_CONFIG, &config);
这些步骤是非DMA方式（中断）接收的，使用 rt_device_control函数 会影响DMA共能得使用

4. 串口接收数据

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{struct rx_msg msg;rt_err_t result;msg.dev = dev;msg.size = size;result = rt_mq_send(&rx_mq, &msg, sizeof(msg));if ( result == -RT_EFULL){/* 消息队列满 */rt_kprintf("message queue full！\n");}return result;
}static void serial_thread_entry(void *parameter)
{struct rx_msg msg;rt_err_t result;rt_uint32_t rx_length;static char rx_buffer[RT_SERIAL_RB_BUFSZ + 1];while (1){rt_memset(&msg, 0, sizeof(msg));/* 从消息队列中读取消息*/result = rt_mq_recv(&rx_mq, &msg, sizeof(msg), RT_WAITING_FOREVER);if (result == RT_EOK){/* 从串口读取数据*/rx_length = rt_device_read(msg.dev, 0, rx_buffer, msg.size);rx_buffer[rx_length] = '\0';/* 通过串口设备 serial 输出读取到的消息 */rt_device_write(serial, 0, rx_buffer, rx_length);/* 打印数据 */rt_kprintf("%s\n",rx_buffer);}}
}

源code：

#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
#include <drv_lcd.h>
#include <rttlogo.h>#define SAMPLE_UART_NAME       "uart2"/* 串口接收消息结构*/
struct rx_msg
{rt_device_t dev;rt_size_t size;
};
/* 串口设备句柄 */
static rt_device_t serial;
/* 消息队列控制块 */
static struct rt_messagequeue rx_mq;/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{struct rx_msg msg;rt_err_t result;msg.dev = dev;msg.size = size;result = rt_mq_send(&rx_mq, &msg, sizeof(msg));if ( result == -RT_EFULL){/* 消息队列满 */rt_kprintf("message queue full！\n");}return result;
}static void serial_thread_entry(void *parameter)
{struct rx_msg msg;rt_err_t result;rt_uint32_t rx_length;static char rx_buffer[RT_SERIAL_RB_BUFSZ + 1];while (1){rt_memset(&msg, 0, sizeof(msg));/* 从消息队列中读取消息*/result = rt_mq_recv(&rx_mq, &msg, sizeof(msg), RT_WAITING_FOREVER);if (result == RT_EOK){/* 从串口读取数据*/rx_length = rt_device_read(msg.dev, 0, rx_buffer, msg.size);rx_buffer[rx_length] = '\0';/* 通过串口设备 serial 输出读取到的消息 */rt_device_write(serial, 0, rx_buffer, rx_length);/* 打印数据 */rt_kprintf("%s\n",rx_buffer);}}
}void main(void)
{static char msg_pool[256];char str[] = "hello RT-Thread!666\r\n";/* 查找串口设备 */serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);if (!serial){rt_kprintf("find %s failed!\n", SAMPLE_UART_NAME);}/* 初始化消息队列 */rt_mq_init(&rx_mq, "rx_mq",msg_pool,                 /* 存放消息的缓冲区 */sizeof(struct rx_msg),    /* 一条消息的最大长度 */sizeof(msg_pool),         /* 存放消息的缓冲区大小 */RT_IPC_FLAG_FIFO);        /* 如果有多个线程等待，按照先来先得到的方法分配消息 *//* 以 DMA 接收及轮询发送方式打开串口设备 */rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_DMA_RX);/* 设置接收回调函数 */rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);/* 发送字符串 */rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));/* 创建 serial 线程 */rt_thread_t thread = rt_thread_create("serial", serial_thread_entry, RT_NULL, 1024, 25, 10);/* 创建成功则启动线程 */if (thread != RT_NULL){rt_thread_startup(thread);}else{rt_kprintf("Create %s Entry failed!\n", SAMPLE_UART_NAME);}}

附加例题：RT-Thread使用消息邮箱解析GPS数据

使用消息邮箱完成以下任务：
创建2个线程：串口接收和解析线程、LCD显示线程；

  1. 串口线程接收和解析GPS设备通过串口发来的数据（以GPRMC为主），发送给邮箱；

  2. LCD显示线程获取邮箱里的邮件消息，提取相关信息（如 经纬度位置、速度、方向、当前时间等），显示到LCD屏幕上。

  3. 使用PC上位机的串口调试助手发送GPS接收数据，模拟GPS接收机。

参考资料：GPS数据包格式及数据包解析(https://blog.csdn.net/qq_17308321/article/details/80714560)

GPS接收机接收到的数据样例：

$GPRMC,092927.000,A,2235.9058,N,11400.0518,E,0.000,74.11,151216,,D*49 
$GPVTG,74.11,T,,M,0.000,N,0.000,K,D*0B 
$GPGGA,092927.000,2235.9058,N,11400.0518,E,2,9,1.03,53.1,M,-2.4,M,0.0,0*6B
$GPGSA,A,3,29,18,12,25,10,193,32,14,31,,,,1.34,1.03,0.85*31 
$GPGSV,3,1,12,10,77,192,17,25,59,077,42,32,51,359,39,193,49,157,36*48 
$GPGSV,3,2,12,31,47,274,25,50,46,122,37,18,45,158,37,14,36,326,18*70 
$GPGSV,3,3,12,12,24,045,45,26,17,200,18,29,07,128,38,21,02,174,*79

1. 添加GPS数据解析模块

  • 定义数据结构
/*邮箱控股句柄*/
rt_mailbox_t uart_gps_mail;typedef struct GpsData
{char Time[30];char Status[30];char Latitude[30];char N_S[30];char Longitude[30];char E_W[30];char Ground_Speed[30];char Course[30];char Date[30];
} GpsData;
  • 添加GPS数据解析函数
 //解析 NMEA 句子并提取信息的函数
void parseNMEA(const char *sentence)
{char utcTime[12];char status;double latitude, longitude, groundSpeed, course;char utcDate[7];// 使用 sscanf 函数从 NMEA 句子中提取信息sscanf(sentence, "$GPRMC,%[^,],%c,%lf,N,%lf,E,%lf,%lf,%[^,],",utcTime, &status, &latitude, &longitude, &groundSpeed, &course, utcDate);// 提取小时、分钟和秒int hour, minute;double second;sscanf(utcTime, "%2d%2d%lf", &hour, &minute, &second);// 提取日期int year, month, day;sscanf(utcDate, "%2d%2d%2d", &day, &month, &year);// 打印提取的信息sprintf(gpsData.Time, "Time: %02d:%02d:%06.3lf", hour, minute, second);sprintf(gpsData.Status, "Status: %s", (status == 'A') ? "Valid" : "Invalid");sprintf(gpsData.Latitude, "Latitude: %.4f  N", latitude);sprintf(gpsData.Longitude, "Longitude: %.4f  E", longitude);sprintf(gpsData.Ground_Speed, "Speed: %.3f knots", groundSpeed);sprintf(gpsData.Course, "Course: %.2f ", course);sprintf(gpsData.Date, "Date: %02d-%02d-%02d", year, month, day);rt_mb_send(uart_gps_mail, (rt_uint32_t)&gpsData);
}

2. 添加lcd显示线程：

void lcd_show(void *parameter)
{lcd_clear(WHITE);lcd_set_color(WHITE, BLACK);GpsData *gpsData;while (1){rt_mb_recv(uart_gps_mail, (rt_ubase_t *)&gpsData, RT_WAITING_FOREVER);lcd_show_string(10, 10, 16, gpsData->Time);lcd_show_string(10, 40, 16, gpsData->Status);lcd_show_string(10, 70, 16, gpsData->Latitude);lcd_show_string(10, 100, 16, gpsData->Longitude);lcd_show_string(10, 130, 16, gpsData->Ground_Speed);lcd_show_string(10, 160, 16, gpsData->Course);lcd_show_string(10, 190, 16, gpsData->Date);}
}

3. 源code

#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
#include <drv_lcd.h>
#include <rttlogo.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>#define SAMPLE_UART_NAME "uart2"/* 串口接收消息结构*/
struct rx_msg
{rt_device_t dev;rt_size_t size;
};
/* 串口设备句柄 */
static rt_device_t serial;
/* 消息队列控制块 */
static struct rt_messagequeue rx_mq;
/*邮箱控股句柄*/
rt_mailbox_t uart_gps_mail;typedef struct GpsData
{char Time[30];char Status[30];char Latitude[30];char N_S[30];char Longitude[30];char E_W[30];char Ground_Speed[30];char Course[30];char Date[30];
} GpsData;GpsData gpsData;void lcd_show(void *parameter)
{lcd_clear(WHITE);lcd_set_color(WHITE, BLACK);GpsData *gpsData;while (1){rt_mb_recv(uart_gps_mail, (rt_ubase_t *)&gpsData, RT_WAITING_FOREVER);lcd_show_string(10, 10, 16, gpsData->Time);lcd_show_string(10, 40, 16, gpsData->Status);lcd_show_string(10, 70, 16, gpsData->Latitude);lcd_show_string(10, 100, 16, gpsData->Longitude);lcd_show_string(10, 130, 16, gpsData->Ground_Speed);lcd_show_string(10, 160, 16, gpsData->Course);lcd_show_string(10, 190, 16, gpsData->Date);}
}// 解析 NMEA 句子并提取信息的函数
void parseNMEA(const char *sentence)
{char utcTime[12];char status;double latitude, longitude, groundSpeed, course;char utcDate[7];// 使用 sscanf 函数从 NMEA 句子中提取信息sscanf(sentence, "$GPRMC,%[^,],%c,%lf,N,%lf,E,%lf,%lf,%[^,],",utcTime, &status, &latitude, &longitude, &groundSpeed, &course, utcDate);// 提取小时、分钟和秒int hour, minute;double second;sscanf(utcTime, "%2d%2d%lf", &hour, &minute, &second);// 提取日期int year, month, day;sscanf(utcDate, "%2d%2d%2d", &day, &month, &year);// 打印提取的信息sprintf(gpsData.Time, "Time: %02d:%02d:%06.3lf", hour, minute, second);sprintf(gpsData.Status, "Status: %s", (status == 'A') ? "Valid" : "Invalid");sprintf(gpsData.Latitude, "Latitude: %.4f  N", latitude);sprintf(gpsData.Longitude, "Longitude: %.4f  E", longitude);sprintf(gpsData.Ground_Speed, "Speed: %.3f knots", groundSpeed);sprintf(gpsData.Course, "Course: %.2f ", course);sprintf(gpsData.Date, "Date: %02d-%02d-%02d", year, month, day);rt_mb_send(uart_gps_mail, (rt_uint32_t)&gpsData);
}/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{struct rx_msg msg;rt_err_t result;msg.dev = dev;msg.size = size;result = rt_mq_send(&rx_mq, &msg, sizeof(msg));if (result == -RT_EFULL){/* 消息队列满 */rt_kprintf("message queue full！\n");}return result;
}static void serial_thread_entry(void *parameter)
{struct rx_msg msg;rt_err_t result;rt_uint32_t rx_length;static char rx_buffer[RT_SERIAL_RB_BUFSZ + 1];while (1){rt_memset(&msg, 0, sizeof(msg));/* 从消息队列中读取消息*/result = rt_mq_recv(&rx_mq, &msg, sizeof(msg), RT_WAITING_FOREVER);if (result == RT_EOK){/* 从串口读取数据*/rx_length = rt_device_read(msg.dev, 0, rx_buffer, msg.size);rx_buffer[rx_length] = '\0';/* 通过串口设备 serial 输出读取到的消息 */rt_device_write(serial, 0, rx_buffer, rx_length);/* 打印数据 */// rt_kprintf("%s\n",rx_buffer);parseNMEA(rx_buffer);}}
}int main(void)
{static char msg_pool[256];char str[] = "hello RT-Thread!666\r\n";/*动态创建邮箱*/uart_gps_mail = rt_mb_create("uart_gps", 1024, RT_IPC_FLAG_FIFO);/* 查找串口设备 */serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);if (!serial){rt_kprintf("find %s failed!\n", SAMPLE_UART_NAME);}/* 初始化消息队列 */rt_mq_init(&rx_mq, "rx_mq",msg_pool,              /* 存放消息的缓冲区 */sizeof(struct rx_msg), /* 一条消息的最大长度 */sizeof(msg_pool),      /* 存放消息的缓冲区大小 */RT_IPC_FLAG_FIFO);     /* 如果有多个线程等待，按照先来先得到的方法分配消息 *//* 以 DMA 接收及轮询发送方式打开串口设备 */rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_DMA_RX);/* 设置接收回调函数 */rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);/* 发送字符串 */rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));/* 创建 serial 线程 */rt_thread_t thread = rt_thread_create("serial", serial_thread_entry, RT_NULL, 1024, 25, 10);rt_thread_t lcd_th = rt_thread_create("lcd", lcd_show, RT_NULL, 1024, 25, 10);/* 创建成功则启动线程 */if (thread != RT_NULL && lcd_th != RT_NULL){rt_thread_startup(thread);rt_thread_startup(lcd_th);}else{rt_kprintf("Create %s Entry failed!\n", SAMPLE_UART_NAME);}return RT_EOK;
}

这篇关于RTOS（ENV）串口DMA接收GPS数据并解析的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1025535。

相关文章

MySQL大表数据的分区与分库分表的实现

MySQL大表数据的分区与分库分表的实现

《MySQL大表数据的分区与分库分表的实现》数据库的分区和分库分表是两种常用的技术方案,本文主要介绍了MySQL大表数据的分区与分库分表的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有... 目录1. mysql大表数据的分区1.1 什么是分区？1.2 分区的类型1.3 分区的优点1.4 分
阅读更多...
Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现

Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现

《Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现》在MySQL中删除一个大表中的数据时,需要特别注意操作的性能和对系统的影响,本文主要介绍了Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现,具有一定... 目录1、需求2、方案1. 使用 DELETE 语句分批删除2. 使用 INPLACE ALTER T
阅读更多...
Python 中的异步与同步深度解析(实践记录)

Python 中的异步与同步深度解析(实践记录)

《Python中的异步与同步深度解析(实践记录)》在Python编程世界里,异步和同步的概念是理解程序执行流程和性能优化的关键,这篇文章将带你深入了解它们的差异,以及阻塞和非阻塞的特性,同时通过实际... 目录python中的异步与同步：深度解析与实践异步与同步的定义异步同步阻塞与非阻塞的概念阻塞非阻塞同步
阅读更多...
Python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录

Python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录

《PythonDash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录》Python的PlotlyDash库提供了一种简便且强大的方式来构建和展示互动式数据仪表板,本篇文章将深入探讨如何使用Dash设计一... 目录python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践1. 什么是Plotly Dash？1.1
阅读更多...
Python实现自动化接收与处理手机验证码

Python实现自动化接收与处理手机验证码

《Python实现自动化接收与处理手机验证码》在移动互联网时代,短信验证码已成为身份验证、账号注册等环节的重要安全手段,本文将介绍如何利用Python实现验证码的自动接收,识别与转发,需要的可以参考下... 目录引言一、准备工作1.1 硬件与软件需求1.2 环境配置二、核心功能实现2.1 短信监听与获取2.
阅读更多...
Redis 中的热点键和数据倾斜示例详解

Redis 中的热点键和数据倾斜示例详解

《Redis中的热点键和数据倾斜示例详解》热点键是指在Redis中被频繁访问的特定键,这些键由于其高访问频率,可能导致Redis服务器的性能问题,尤其是在高并发场景下,本文给大家介绍Redis中的热... 目录Redis 中的热点键和数据倾斜热点键（Hot Key）定义特点应对策略示例数据倾斜（Data S
阅读更多...
Python实现将MySQL中所有表的数据都导出为CSV文件并压缩

Python实现将MySQL中所有表的数据都导出为CSV文件并压缩

《Python实现将MySQL中所有表的数据都导出为CSV文件并压缩》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python将MySQL数据库中所有表的数据都导出为CSV文件到一个目录,并压缩为zip文件到... python将mysql数据库中所有表的数据都导出为CSV文件到一个目录，并压缩为zip文件到另一个
阅读更多...
Redis中高并发读写性能的深度解析与优化

Redis中高并发读写性能的深度解析与优化

《Redis中高并发读写性能的深度解析与优化》Redis作为一款高性能的内存数据库,广泛应用于缓存、消息队列、实时统计等场景,本文将深入探讨Redis的读写并发能力,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录引言一、Redis 并发能力概述1.1 Redis 的读写性能1.2 影响 Redis 并发能力的因素二、
阅读更多...
SpringBoot整合jasypt实现重要数据加密

SpringBoot整合jasypt实现重要数据加密

《SpringBoot整合jasypt实现重要数据加密》Jasypt是一个专注于简化Java加密操作的开源工具,：本文主要介绍详细介绍了如何使用jasypt实现重要数据加密,感兴趣的小伙伴可... 目录jasypt简介 jasypt的优点SpringBoot使用jasypt创建mapper接口配置文件加密
阅读更多...
使用Python高效获取网络数据的操作指南

使用Python高效获取网络数据的操作指南

《使用Python高效获取网络数据的操作指南》网络爬虫是一种自动化程序,用于访问和提取网站上的数据,Python是进行网络爬虫开发的理想语言,拥有丰富的库和工具,使得编写和维护爬虫变得简单高效,本文将... 目录网络爬虫的基本概念常用库介绍安装库Requests和BeautifulSoup爬虫开发发送请求解
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2